Più calda è la nostra temperatura corporea, più i nostri corpi accelerano un sistema di difesa chiave che combatte tumori, ferite o infezioni, secondo una nuova ricerca da parte di un team multidisciplinare di matematici e biologi delle Università di Warwick e Manchester.
I ricercatori hanno dimostrato che piccoli aumenti di temperatura (come durante la febbre) accelerano la velocità di un “orologio” cellulare che controlla la risposta alle infezioni – e questa nuova comprensione potrebbe portare a farmaci più efficaci che mirano a un proteina chiave coinvolta in questo processo.
I biologi hanno scoperto che i segnali infiammatori attivano le proteine ’Nuclear Factor kappa B’ (NF-κB) per avviare il ticchettio di un ‘orologio’, in cui le proteine NF-KB si muovono avanti e indietro dentro e fuori il nucleo della cellula, dove attivano o disattivano i geni.
Ciò consente alle cellule di rispondere a un tumore, ferita o infezione. Quando l’NF-κB è incontrollato, è associato a malattie infiammatorie, come il morbo di Crohn, la psoriasi e l’artrite reumatoide.
A una temperatura corporea di 35 gradi, l’orologio NF-κB rallenta. A temperature più elevate rispetto alla normale temperatura corporea di 37 gradi (come nella febbre, 40 gradi), l’orologio NF-κB accelera.
I matematici del Systems Biology Center dell’Università di Warwick hanno calcolato come l’aumento della temperatura acceleri il ciclo.
Hanno previsto che una proteina chiamata A20 – che è essenziale per evitare la malattia infiammatoria – potrebbe essere criticamente coinvolta in questo processo. I ricercatori hanno rimosso quindi A20 dalle cellule e scoperto che l’orologio NF-kB perdeva la sensibilità agli aumenti di temperatura.
Il Professor David Rand, Professore di matematica e membro dell’istituto Zeeman dell’Università di Warwick per la biologia dei sistemi e l’epidemiologia delle malattie infettive (SBIDER), ha spiegato che nella vita normale l’orologio biologico a 24 ore controlla i piccoli cambiamenti (1,5 gradi) della temperatura corporea .
Ha commentato: “La temperatura corporea più bassa durante il sonno potrebbe fornire una spiegazione affascinante su come il lavoro a turni, il jet lag o i disturbi del sonno causano un aumento delle malattie infiammatorie”.
Il matematico Dan Woodcock dell’Università di Warwick ha dichiarato: “Questo è un buon esempio di come la modellazione matematica delle cellule possa portare a nuove utili conoscenze biologiche“.
Mentre le attività di molti geni controllati da NF-kB non erano influenzate dalla temperatura, un gruppo chiave di geni mostrava profili alterati alle diverse temperature. Questi geni termosensibili includevano i regolatori infiammatori chiave e i controllori della comunicazione cellulare che possono alterare le risposte cellulari.
Questo studio mostra che la temperatura modifica l’ infiammazione delle cellule e dei tessuti in modo biologicamente organizzato e suggerisce che i nuovi farmaci potrebbero modificare più precisamente la risposta infiammatoria prendendo di mira la proteina A20.
Il Professor Mike White, biologo capo dell’Università di Manchester, ha affermato che lo studio fornisce una possibile spiegazione di come la temperatura sia ambientale che corporea influenza la nostra salute:
“Sappiamo da tempo che l’influenza e le epidemie da freddo tendono a peggiorare in inverno quando le temperature sono più fredde. Inoltre, i topi che vivono a temperature più elevate soffrono meno dell’infiammazione e del cancro. Questi cambiamenti possono ora essere spiegati da risposte immunitarie alterate a diversi temperature “.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fonte: PNAS
